DE1913420B2 - Vorrichtung zum Aufwickeln einer laufenden Bahn, insbesondere Papieroder Folienbahn - Google Patents
Vorrichtung zum Aufwickeln einer laufenden Bahn, insbesondere Papieroder FolienbahnInfo
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Description
öst, daß der Mantel der Tragwalze an den axialen Verlauf
der Wickelrolle anpaßbar ist, wobei den Mantel gegenüber der Achse der Tragwalze radial verspannende
Kräfte eingeleitet werden, die nach Größe und Richtung in Abhängigkeit vom Wickelr&llen-Durchmesser
steuerbar sind.
Durch diese Verspannung des Mantels wird eine einwandfreie kraftschlüssige Berührung über die gesamte
Bahnbreite erzielt, so daß sich einwandfreie Wickelverhältnisse ergeben. Die Vorrichtung gestattet insbesondere
auch bei Papierbahnen und Folien, deren Bahndikke über die Breite hinweg ungleich ist, sowie bei hohen
Arbeitsgeschwindigkeiten eine sorgfältige Wicklung und insbesondere eine von Lage zu Lage gleichmäßige
Wickelhärte. »5
Insbesondere auch bei sehr breiten Wickelrollen wird jetzt eine hohe Gleichmäßigkeit der Wickelhärte
sowohl über die Bahnbreite als auch vo.i Lage zu Lage
erreicht.
Es sind sehr viele Bauarten von Walzen mit anpaßba- a>
rem Mantel bekannt. Vielfach sind solche Walzen in Walzenpressen für Maschinen zum Herstellen oder
Verarbeiten von Papier-, Folien- und Textilbahnen, aber auch von Metallbändern eingesetzt, bei denen die
Krümmung der Walzenachse unter dem Einfluß des Eigengewichts und der äußeren Belastung im Bereich
des Walzenspalts ausgeglichen werden muß. Man benutzt zu diesem Zweck bombierte Walzen. Hierbei
wird der Walzenhalbmesser längs der Meridianlinie an jeder Stelle um einen der dort erwarteten Durchbiegung
entsprechenden Betrag größer ausgeführt als der Walzenhalbmesser an den Walzenenden. Unter der
vorgegebenen Last verläuft dann die Meridianlinie der Walze im Bereich des Walzenspalts genau gerade. Eine
solchermaßen bombierte Walze liefert jedoch nur für die der Bombierungskurve zugrundegelegte Belastung
genau die gewünschte gerade Meridianlinie im Walzenspalt. Bei Änderung der Belastung weicht die Meridianlinie
im Walzenspalt von der Geraden ab.
Es ist auch bekannt, solche Walzen hohl auszubilden und durch Einbringen von Druckmedium in den Hohlraum
in einem von den Enden zur Mitte hin zunehmenden Ausmaß aufzuweiten (US-PS 30 19 511). Durch
Wahl eines geeigneten Innendrucks wird erreicht, daß bei äußerer Belastung der Walze die Meridianlinie im
Bereich des Walzenspalts praktisch gerade verläuft. Durch Anpassen des Innendrucks an die äußere Belastung
kann man einen geraden Verlauf der Meridianlinie im Walzenspalt bei allen vorkommenden äußeren
Belastungen erreichen. Eine solche Einrichtung erfordert aber die Anwendung sehr hoher Drrcke im Hohlraum
des Walzenkörpers, zu deren Bereitstellung eine besondere, sehr aufwendige Druckerzeugungsanlage
vorgesehen werden muß.
Bei einer anderen bekannten Bauweise solcher Walzen mit einstellbarer Meridianlinie lagert man jeden
der in geeigneter Weise verlängerten Achszapfen der Walze in zwei axial voneinander abstehenden Lagern,
deren eines fest unterstützt ist, während auf das andere eine in ihrer Größe einstellbare Gegenkraft ausgeübt <*>
wird (US-PS 32 73 492). Das durch Lagerkraft und Gegenkraft erzeugte Biegemoment gleicht mehr oder weniger
genau das Lastbiegemoment aus und vermindert dadurch die Durchbiegung der Walze im Walzenspalt.
Bei anderen bekannten Bauweisen solcher bombierfähiger Walzen ist der Walzenmantel als Hohlzylinder
ausgebildet. Im Hohlraum des Walzenmantels erstreckt narallel zu diesem eine zur Aufnahme der Biegemomente
dienende, über die beiden Stirnflächen des Walzenmantels hinausragende und mit den überstehenden
Enden im Maschinengestell gelagerten Achse. Auf der Seile der äußeren Belastung des Walzenmantels
sind zwischen dessen Innenfläche und der Achse Einrichtungen zum Aufbringen von Gegenkräften auf diese
Innenfläche vorgesehen. Durch diese Gegenkräfte wird zwar die Achse belastet und dementsprechend
durchgebogen. Aber man kann die äußere Belastung des Walzenmantels mit den Gegenkräften ausgleichen.
Dann bleibt die Meridianlinie des Walzenmantels von der äußeren Belastung unbeeinflußt und ist folglich bei
einem genau zylindrischen Walzenmantel eine Gerade.
Bei einer weiteren bekannten Bauweise einer durchbiegungsfrei gesteuerten Hohlwalze (DT-AS 10 26 609)
ist auf deren belasteter Seite ein von der nichtumlaufenden Achse begrenzter, windkesselartig ausgebildeter
Hohlraum zur Aufnahme von Drucköl angeordnet. Der Öldruck erzeugt eine über die Walzenlänge gleichmäßig
verteilte, die Außenlast ausgleichende Gegenlast. Um im Walzenspalt eine geradlinige Meridianlinie
bei allen vorkommenden äußeren Belastungen zu haben, braucht lediglich der Öldruck der jeweiligen äußeren
Belastung angepaßt zu werden. Auch bei einer hinsichtlich der Richtung veränderlichen äußeren Belastung
des Walzenmantels hat diese Bauweise dadurch Vorteile, daß sie durch Verdrehen der Achse um die
Walzenlängsachse ermöglicht, die Richtung der Gegenlast mit der Richtung der äußeren Belastung in Dekkung
zu bringen.
Durch diesen Stand der Technik ist zwar die Walzenkonstruktion als solche bekanntgeworden, nicht jedoch
deren Anwendung in Form einer Tragwalze. Außerdem ist dort die Ausbildung der Verdreheinrichtung für die
Tragwalzenachsen nicht angesprochen.
In Ausgestaltung der Erfindung ist diesbezüglich ein Getriebe zur gemeinsamen Verdrehung der Achsen der
beiden Tragwalzen in dem Sinne vorgesehen, daß die Wirkrichtung der radial verspannenden Kräfte jeweils
in die gleiche Ebene der Auflagekräfte ausrichtbar sind, wobei die Achse der einen Tragwalze mittels eines
Stellzylinders od. dgl. in Abhängigkeit vom Wickeldurchmesser selbsttätig gedreht wird.
Vorzugsweise umfaßt dieses Getriebe in der einen Ausführungsform zwei miteinander kämmende Zahnsegmente,
die mit den Achsen der Tragwalzen drehfest verbunden sind. In einer anderen Ausgestaltung ist als
Getriebe ein zu den Tragwalzen symmetrisches, aus vier gleichlangen Stäben gebildetes Gelenkviereck vorgesehen
und an dem in der Symmetrieebene der 1 ragwalzen befindlichen, der Belastungswalze zugewandten
Gelenk eine Umlenkrolle drehbar angeordnet, über die ein Seil geführt ist. Dabei ist das eine Ende des Seils am
Maschinengestell und das andere an der Belastungswalze oder an dem mit dieser verbundenen Belaslungsge
wicht befestigt. Weiterhin ist das der Umlenkrolle dia gonal gegenüberliegende Gelenk des Gelenkviereck!
am Maschinengestell abgestützt. Schließlich ist an den Getriebe, vorzugsweise an jedem einer Tragwalze be
nachbarten Stab des Gelenkvierecks, ein an den zu geordneten Achsen drehfest angebrachter Schwenkhe
bei angelenkt.
Weiterbildungen ergeben sich aus den übrigen Un teransprüchen, wobei insbesondere auf die vorteilhaft!
Möglichkeit hingewiesen wird, eine exakte Verstellunj der Wirkrichtung der Tragwalzenachsen durch einei
Prozeßrechner in Abhängigkeit vom Wickeldurchmes ser vornehmen zu lassen.
Die Erfindung wird nachstehend in Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei
zeigt
F i g. 1 einen Doppeltragwalzenroller im Querschnitt in schematischer Darstellung,
F i g. 2 einen Querschnitt durch ein zu F i g. 1 gehöriges Steuerungsventil,
F i g. 3 eine andere Ausbildung eines Doppeltragwalzenrollers, ebenfalls in schematischer Darstellung, mit
hydraulischer Steuerung des Aufwickelvorgangs.
F i g. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Doppeltragwalzenrollers,
ebenfalls in schematischer Darstellung, mit hydraulischer Steuerung des Aufwickelvorgangs,
F i g. 5 eine gegenüber F i g. 4 vergrößerte Darstellung der Einrichtung zum gleichzeitigen, gegenläufigen
Verstellen der Achsen der Tragwalzen.
F i g. 6 einen schematischen Teilquerschnitt durch die Einrichtung nach F i g. 5 längs der Linie VIVI und
F i g. 7 einen der F i g. 6 entsprechenden schematis>ch dargestellten Teilquerschnitt für eine andere Ausbildung
der Einrichtung nach F i g. 5.
Auf den beiden, im nicht dargestellten Maschinengestell
horizontal mit Abstand nebeneinander angeordneten und drehbar gelagerten Tragwalzen 10.12 des Ausführungsbeispiels
nach F i g. 1 läuft eine Wickelrolle 14 aus einer Papierbahn 16 um. Der Anfang dieser Papierbahn
ist auf einer den Kern der Wickelrolle 14 bildenden Wickelstange 15 aufgewickelt. Eine der Tragwalzen
10.12 ist mit einem nicht dargestellten Antrieb versehen. Lotrecht über den Tragwalzen 10. 12 ist eine
Belastungswalze 18 mit einem zusätzlichen Belastungsgewicht 20 in vertikaler Richtung im Maschinengestell
geführt und an je einem Seilzug 22 an jedem Ende aufgehängt. Der Seilzug 22 kann von einem Seil, einer
Kette, einem Gurt, einem Band od. dgl. gebildet sein und ist über eine im oberen Teil des Maschinengestells
drehbar gelagerte Umlenkrolle 24 geführt. Das freie Ende ist Ober eine weitere Umlenkrolle 25 geführt und
im oberen Teil des Maschinengestells befestigt. Die Umlenkrolle 25 ist am oberen Ende der Kolbenstange
26 eines seitlich neben den Tragwalzen 10, 12 im Maschinengestell angeordneten Druckzylinders 28 drehbar
gelagert Durch Ändern des Öldrucks im.Druckzylinder 28 wird der Betrag der von der Belastungswalze
18 mit dem Belastungsgewicht 20 auf die Wickelrolle 14 ausgeübten Last entsprechend dem beim Wickelvorgang
zunehmenden Eigengewicht der Wickelrolle oder in vorbestimmter Weise vermindert und dadurch erreicht,
daß die zwischen der als Wickelwalze dienenden Tragwalze 10 und der Wickelrolle 14 im Wickelspalt
wirkende Kraft während des gesamten Wickelvorgangs gleich groß gehalten bzw. in der vorbestimmten
Weise verändert wird.
Jede Tragwalze 10,12 weist einen Mantel 30 bzw. 32
und eine koaxial zum Mantel durch diesen hindurchgehende. Ober die beiden Enden des Mantels hinausragende
Achse 34 bzw. 36 auf, die mit ihren über die Enden des zugehörigen Mantels hinausragenden, als Zapfen
38,40 ausgebildeten Teilen im Maschinengestell in Lagern
50,52 schwenkbar gelagert ist Auf dem axial äußeren Ende jedes Zapfens 38,40 ist das eine Ende eines
Hebels 42, 44 befestigt, der an seinem anderen Ende einen Lenker 46,48 trägt
Die Achsen 34,36 werden durch ein storchschnabelartiges
Getriebe entsprechend dem beim Aufwickeln wachsenden Durchmesser der Wickelrolle 14 in den
Lagern 50,52 geschwenkt, so daß der auf die Innenfläche
des Tragwalzenmantels 30, 32 in einem von der zugehörigen Achse 34, 36 abgesperrten Hohlraum 54,
56 herrschende Druck der in diesem Bereich auf die Außenfläche dieses Mantels im Wickelspalt wirkenden
Last das Gleichgewicht hält. Die Meridianlinie des Tragwalzenmantels JO, 32 im Wickelspalt ist deshalb
eine Gerade und bleibt als solche von der ersten bis zur letzten Lage der Wickelrolle 14 erhalten, weil die
Achse 34,36. entsprechend der Wanderung des Wickelspalts
auf dem Umfang der Tragwalze 10, 12 geschwenkt wird.
Das Getriebe besteht aus vier gelenkig miteinander verbundenen, gleich langen Stäben 58, 60, 62, 64. Die
beiden untersten Stäbe 62,64 dieses Getriebes sind mit ihrem gemeinsamen Gelenk 68 am Maschinengestell
angelenkt.
Das dem ortsfesten Gelenk 68 diagonal gegenüberliegende Gelenk 66, trägt eine Umlenkrolle 70 für ein
Seil 72. dessen eines Ende 74 am Belastungsgewicht 20 bzw. an der Belastungswalze 18. dessen anderes Ende
76 am oberen Teil des Maschinengestells befestigt ist. Durch dieses Seil 72 wird das Storchschnabelgetriebe
entsprechend der Durchmesserzunahme der Wickelrolle 14 verstellt, wobei die unteren Stäbe 62, 64 um das
»5 ortsfeste Gelenk 68 nach oben verdreht werden. An
jedem dieser unteren Stäbe 62, 64 ist in gleich großem Abstand vom ortsfesten Gelenk 68 das Ende des Lenkers
46, 48 angelenkt. Dieses Getriebe bewirkt bei zweckmäßiger Wahl der Abmessungen seiner Teile
eine weitgehende Anpassung der Resultierenden der im Hohlraum 54, 56 auf die Innenfläche des Tragwalzenmantels
30. 32 ausgeübten Druckkräfte an die Richtung der auf die Außenfläche dieses Mantels wirkenden
Anpreßkraft der Wickelrolle 14. Die Meridianlinie der Außenfläche des Tragwalzenmantels 30.32 bleibt somit
gerade, wenn die Größe der Druckkräfte im Hohlraum 54.56 die äußere Anpreßkraft gerade ausgleicht.
Um dies zu erreichen, wird die Größe der von der Belastungswalze 18 einschließlich Belastungsgewicht
20 auf die Wickelrolle 14 ausgeübten Kraft durch Regeln des Öldrucks im Druckzylinder 28 entsprechend
dem mit dem Durchmesser ansteigenden Gewicht der Wickelrolle 14 so vermindert, daß die Anpreßkraft zwischen
Wickelrolle 14 und Tragwalze 10 in jedem Augenblick den vorgegebenen Wert annimmt beispielsweise
gleichbleibt. Man kann auch so wickeln, daß der Kern härter ist als die äußeren Schichten oder umgekehrt.
Dieses Anpassen des Öldrucks im Druckzylinder 28 geschieht durch das Druckölveniil 78. dessen
zueinander bewegliche Teile (Gehäuse und Ventilkörper) mit dem Storchschnabelgetriebe verbunden sind
beispielsweise so, daß das Gehäuse 82 am Maschinen gestell befestigt und der Ventilkörper 84 mit einem dei
Stäbe 62,64 drehfest und axial unverschieblich verbun
den ist wie F i g. 2 zeigt
Auf einer Konsole 80 des Maschinengestell, in de
das Gelenk 68 der beiden unteren Stäbe 62,64 ortsfes
gehalten ist, ist das Ventilgehäuse 82 befestigt das mi Anschlüssen für Leitungen 86, 88, 90 versehen is
Durch die Leitung 90 wird ein Druckmedium, beispieh weise Drucköl, von einer (nicht dargestellten) Quell
herangeführt Mit dem Gelenkzapfen 92 des ortsfeste Gelenks 68 ist der Ventilkörper 84 drehfest verbünd«
der eine die Leitungen 86 und 90 verbindende Bohrun 94 hat. Außerdem stehen die Leitungen 88 und 90 übe
einen Hohlraum 96 in Verbindung. Die beim Schwei ken des Ventilkörpers 84 im Gehäuse 82 hinskhtlic
ihres Durchflußquersehnitis veränderbaren Oberströn
öffnungen 98, 100 sind entsprechend der in jeder Stellung erforderlichen Durchflußmenge des Druckmediums
geformt, so daß dieses bei Beginn des Wickelvorgangs mit geringem Druck in die zum oberen Zylinderraum
des Druckzylinders 28 führende Leitung 88 eintritt, weil die zur Abflußleitung 86 führende Überströmöffnung
98 weit geöffnet ist. Diese öffnung und ebenso die Überströmöffnung 100 werden mit zunehmendem
Durchmesser der Wickelrolle 14 immer weiter geschlossen, erstere, um den Druck in der Bohrung 94.
dem Hohlraum %, der Leitung 88 und damit im oberen Zylinderraum des Druckzylinders 28 zu erhöhen, letztere,
um gleichzeitig den Durchflußstrom in der Leitung 88 zu vermindern.
Für eine von Lage zu Lage gleichbleibende Wickelhärte kann der Druck in den Hohlräumen 54, 56 der
Tragwalzen 10,12 konstant gehalten werden, da in diesem Fall die Preßkraft zwischen den Tragwalzenmäntcln
30,32 und der Wickelrolle 14 im Wickelspalt durch die beschriebene Steuerung der Belastungswalze 18
konstant bleibt.
Anders ist es jedoch, wenn die Wickelhärte von Lage zu Lage in vorgeschriebener Weise geändert werden
soll. Dann muß auch der Druck des Druckmediums in den Hohlräumen 54. 56 entsprechend der sich ändernden
Wickelhärte mittels eines dem Druckölventil 78 ähnlichen Ventils gesteuert werden. Man kann zu diesem
Zweck im Gehäuse 82 des Druckölventils 78 Anschlüsse für zwei weitere Leitungen 102, 104 vorsehen.
Im Ventilkörper 84 sind entsprechende Durchflußöffnungen 106, 108 angebracht, mit deren Hilfe der Öldruck
in der zu den Hohlräumen 54. 56 führenden Leitung 104 in ähnlicher Weise beeinflußt werden kann,
wie dies oben für die Leitung 88 beschrieben ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 ist, ebenso wie bei Fig. 1, ein Doppeltragwalzenroller zum
Aufwickeln des laufenden Papierbandes 16 mittels einer Wickelstange 15 zu einer Wickelrolle 14 mittels
der beiden antreibbaren Tragwalzen 10,12 vorgesehen, deren jede einen Mantel 30. 32 und eine diesen in
Längsrichtung koaxial durchziehende Achse 34, 36 aufweist. Jede Achse ist gegen die Innenfläche des zugehörigen
Tragwalzenmantels 30. 32 abgedichtet, so daß zwischen Achse und Tragwalzenmantel auf der dem
Angriff der äußeren Last zugewandten Seite ein Hohlraum 54, 56 gebildet ist. der durch Leitungen 112, 114
(F i g. 4) mit einer Druckölpumpe 110 verbunden ist.
Die über die Mantelenden jeder Tragwalze 10, 12 hinausragenden, als Zapfen 38. 40 ausgebildeten Teile
der jeweiligen Achse 34, 36 sind in Lagern 50. 52 des Maschinengestells schwenkbar gelagert und auf dem
axial äußeren Ende mit Hebeln 42. 44 versehen. Die anderen Enden dieser Hebel sind mittels der Lenker 46,
48 an die Kolbenstange 118 eines Stellzylinders 116 angelenkt,
dessen beiden Hohlräumen Drucköl durch eine von der Leitung 112 abgezweigte Leitung 120 über ein
Umsteuerventil 122 zugeführt wird. Die Betätigung des Umsteuerventils 122 wird später beschrieben.
Senkrecht über den Tragwalzcn 10. 12 ist in deren
Symmetrielinie eine oben auf der Wickelrolle 14 aufliegende längs einer Rollbahn 166 geführte Bclastungswalze
18 mit einem zusätzlichen Belastungsgcwicht 20 mittels je eines an jedem Ende der Bclastungswalze 18
angreifenden Seilzugs 22 aufgehängt, dessen Seil Kette, Gurt, Band od. dgl. über eine im oberen Teil des
Maschinengestells drehbar gelagerte Umlenkrolle 24 und von da über eine weitere, am äußeren Ende der
Kolbenstange 26 eines seitlich neben den Tragwalzen 10, 12 im Maschinengestell schwenkbar angeordneten
Druckzylinders 28 drehbar gelagerten Umlenkrolle 25 geführt und mit seinem Ende am Maschinengestell befestigt
ist.
Zur Erzielung einer sowohl über die ganze Breite gleichmäßigen als auch von Lage zu Lage gleichmäßig
harten oder in vorgegebener Weise hinsichtlich der Härte veränderlichen Wickelrolle sind während des
Aufwickelvorgangs drei Veränderliche in Abhängigkeit
ίο vom zunehmenden Durchmesser der Wickelrolle 14 zu
steuern, nämlich die Richtung der Achsen 34, 36 über den Stellzylinder 116, die Höhe des Drucks in den
Hohlräumen 54, 56 der Tragwalzen 10,12 und die Größe der wirksamen Belastung durch den Druckzylinder
!5 28. Dabei wird der Durchmesser der Wickelrolle 14
über den Hub der Belastungswalze 18 durch die diesem entsprechende Verdrehung der Umlenkrolle 24 einem
mit dieser gekuppelten Meßgerät 124 eingegeben und einem Prozeßrechner 136 zugeleitet, in dem aus dem
jeweiligen Durchmesser der in Bildung begriffenen Wickelrolle 14 und dem spezifischen Gewicht der aufzuwickelnden
Papierbahn 16 ein Führungssignal für die nachgeschalteten Steuerungen gebildet wird.
Das in Abhängigkeit von der Kolbenkraft im Druck zylinder 28 veränderliche, momentan wirksame Belastungsgewicht
der Belastungswalze 18 wird durch einen in der Abstützung der Umlenkrolle 24 angeordneten
Kraftmesser, beispielsweise eine Druckmeßdose 126. ermittelt und über einen Verstärker 128 einem Rechner
130 zugeleitet. Aus dieser Meßgröße wird dort zusammen mit dem in einem weiteren Rechner 132 umgeformten
Durchmessersignal der Steuerimpuls für einen Regler 134 gebildet, der die Kolbenkraft im Druckzylinder
28 steuert und dem Druckö! von der Druckölpumpe 110 her über eine Leitung 138 zugeleitet wird.
Dieser Regelkreis verwirklicht also die Forderung nach Einstellung eines in vorgegebener Weise vom Durchmesser
der Wickelrolle 14 abhängigen Liniendrucks im Wickelspalt zwischen den Tragwalzen 10, 12 und der
Wickelrolle 14. dem Betrage nach. Um auch die Richtung der in den Hohlräumen 54. 56 der Tragwalzen 10
12 herrschenden, dem Liniendruck im Wickelspalt das Gleichgewicht haltenden Druckkräfte mit der Richtung
dieses Liniendrucks in Deckung zu halten, wird das vom Prozeßrechner 136 gebildete Führungssignal ir
einem Rechner 140 in ein die Verdrehung der Achser 34. 36 beschreibendes Signal umgewandelt und den
Umsteuerventil 122 zugeleitet um die Kolbenstange 118 in die dem jeweiligen Durchmesser der Wickelwal
ze 14 entsprechende Lage zu bringen.
Bei sehr breiten Maschinen ist die Durchbiegung dei Tragwalzen 10. 12 infolge ihres Eigengewichts nich
mehr vernachlässigbar. Es muß deshalb der Innendruci
in den Hohlräumen 54. 56 der Tragwalzen 10, 12 un einen das Eigengewicht ausgleichenden Betrag korn
giert werden, dessen Wert ebenfalls vom jcweiligei Durchmesser der Wickelrolle 14 abhängt. Deshalb win
aus dem vom Prozeßrechner 136 gelieferten Durch messersignal in einem Rechner 150 ein die Abhängig
keil dieser Druckkorrektur vom Durchmesser beschrei bendes Signa! gebildet und einem Druckregler 142 zu
geleitet.
Schließlich ist es noch erforderlich, die Grundeinstel
lung des den Liniendruck im Wickelspalt ausgleichen den Innendrucks in den Hohlräumen 54. 56 der Trag
walzen 10. 12 als Anfangswert entsprechend der Ar fangsbclastung einzustellen. Dies geschieht durch Eir
bezichen eines vom Verstärker 128 abgenommener» ·: ;i-7 η i
Gewichtssignals, welches zusätzlich in den Rechner 150 eingegeben wird.
Um die Einrichtung auch in solchen Fällen benutzen zu können, in denen die Dicke der Papierbahn 16 über
deren Breite an den Rändern größer oder kleiner ist als in der Bahnmitte, und über die Bahnbreite und von
Lage zu Lage die vorgegebene Wickelhärte zu erhalten, ist ein von Hand bedienbarer Rechner 144 vorgesehen,
durch welchen eine entsprechende Korrektur an dem im Rechner 150 gebildeten Signal für die Betätigung
des Druckreglers 142 angebracht wird.
Die bei dieser Steuerungseinrichtung nach F i g. 3 verwendeten Geräte (Rechner 130, 132, 140, Prozeßrechner
136, handbetätigter Rechner 144, Verstärker 128) sind ebenso wie der Regler 134, das Umsteuerventil
122 und der Druckregler 142 in der Regeltechnik bekannte Einrichtungen; es erübrigt sich daher, diese
bekannten Einrichtungen hier genau zu beschreiben. Für die Betätigung des Reglers 134, Umsteuerventils
122 und Druckreglers 142 haben sich sogenannte Tauchspulenantriebe als besonders geeignet erwiesen.
Außer den beiden Tragwalzen 10, 12 kann auch die Belastungswalze 18 mit einer Einrichtung zum Einstellen
der Meridianlinie im Preßspalt versehen und deren Steuerung in eines der Systeme nach F i g. 1 und 2 oder
nach F i g. 3 entsprechend einer der dort für die Steuerung der Tragwalzen beschriebenen Weise einbezogen
sein.
Das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 4 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3
durch die abweichende Ausbildung des Verstellantriebs für die Achsen 34. 36 der Tragwalzen 10, 12. Ferner ist
die selbsttätige Einrichtung zum Erzielen einer sowohl über die ganze Breite der aufgewickelten Papierbahn
gleichmäßig gewickelten als auch einer von Lage zu Lage gleich harten oder hinsichtlich der Wickelhärte in
vorgegebener Weise veränderlichen Wickelrolle 14 noch zusätzlich mit einer Einrichtung versehen, um den
Einfluß der Bahnspannung der auf die Tragwalze 10 auflaufenden endlosen Papierbahn 16 zu berücksichtigen.
Eine solche zusätzliche Einrichtung kann natürlich auch bei den Ausfihrungsbeispielen nach F i g. 1 oder 3
vorgesehen werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 4 ist auf dem axial äußeren Ende jedes Zapfens 38, 40 ein Segment
152, 154 befestigt, dessen Halbmesser kleiner ist, als der halbe Abstand der Zapfen, so daß die beiden
Segmente symmetr'sch zueinander und einander gegenüberstehend
angeordnet sind.
Das Segmentpaar 152, 154 ist durch zwei sich überkreuzende
Bänder 156, 158 gemäß F i g. 5 und 6 oder durch zwei sich überkreuzende Seile 160. 162 gemäß
F i g. 7 gekuppelt. Das eine Band 156 oder Seil 160 ist mit seinem einen Ende am oberen Rand des Segments
152 und mit seinem anderen Ende am unteren Rand des Segments 154 in leicht gespanntem Zustand befestigt.
Das andere Band 158 oder Seil 162 ist mit seinem einen Ende am oberen Rand des Segments 154 und mit seinem
anderen Ende am unuren Rand des Segments 152 ebenfalls in leicht gespanntem Zustand befestigt. Die
Befestigung kann beispielsweise durch Schrauben erfolgen. Gemäß den F i g. 6 und 7 liegen die beiden Biinder
156, 158 bzw. Seile 160, 162 mit einem geringen Abstand nebeneinander auf der zylindrischen Außenfläche
der Segmente 152, 154 auf. Beim Verdrehen eines der Segmente, beispielsweise des Segments 152.
mittels des an dem Auge dieses Segments angreifenden hydraulischen Verstellantriebs mit Stellzylindcr 116.
Kolbenstange 118 und Anschlußlasche 164 wird das andere
Segment 154 in gegenläufiger Richtung um jeweils den gleichen Winkelbetrag verdreht.
Das Ausmaß der Verdrehung der Achsen 34. 36 hängt von dem jeweiligen Durchmesser der Wickelrolle
14 ab. Ebenfalls von dem Durchmesser der Wickelrolle 14 hängt die von dieser auf die Tragwalzen 10, 12
im Wickelspalt übertragene Kraft und damit die Wikkelhärte ab.
Zur Erzielung einer sowohl über die ganze Breite gleichmäßigen, als auch von Lage zu Lage gleich harten
oder hinsichtlich der Härte in vorgegebener Weise veränderlichen Wickelrolle sind, wie bei den Ausführungsbeispielen nach F i g. 1 oder 3, während des Aufwickel-
Vorgangs drei Veränderliche in Abhängigkeit von dem zunehmenden Durchmesser der Wickelrolle 14 zu
steuern, nämlich die Richtung der Achsen 34. 36 über den Stellzylinder 116, die Höhe des Drucks in den
Druckräumen 54, 56 der Tragwalzen 10, 12 und die Größe der wirksamen Belastung durch den Druckzylinder
28. Die hierzu vorgesehene Einrichtung entspricht in allen Einzelheiten der bei dem Ausführungsbeispiel
nach F i g. 3 beschriebenen Einrichtung, so daß auf die
hierzu gegebene Beschreibung verwiesen werden kann.
Um auch den Einfluß der Spannung der umlaufenden Papierbahn zu berücksichtigen, welcher insbesondere
bei breiten Bahnen erheblich sein kann, ist vor der die zulaufende Papierbahn 16 aufnehmenden Tragwalze 10
eine Führungswalze 168 angeordnet, in deren Abstützung 170. ebenso wie bei dem Lager der Umlenkwalze
124. eine Druckmeßdose 172 angeordnet ist. Die in der Papierbahn 16 herrschende Spannung wird durch diese
Druckmeßdose ermittelt und über den Verstärker 174 einem Rechner 176 zugeleitet, der seinerseits das umgeformte
Signal einem Druckregler 148 zuleitet. Dadurch wird der Druck im Hohlraum 56 der Tragwalze
12 entsprechend der Papierspannung eingestellt.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Vorrichtung zum Aufwickeln einer laufenden Bahn, insbesondere Papier- oder Folienbahn, auf
einen quer zur Bahnlaufrichtung angeordneten Wikkelkern zu einer Wickelrolle, mit mindestens einer
zu dieser achsparallelen, angetriebenen Tragwalze und mit einer auf der Wickelrolle aufliegenden Belastungswalze,
deren Achslage selbsttätig an die Mantelfläche der Wickelrolle anpaßbar und deren
Auflagelast steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Mantel (30,32) der Tragwalze (10, 12) an den axialen Verlauf der Wickelrolle (14)
anpaßbar ist, wobei den Mantel (30, 32) gegenüber der Achse (34,36) der Tragwalze (10,12) radial verspannende
Kräfte eingeleitet werden, die nach Größe und Richtung in Abhängigkeit vom Wickelroilendurchmesser
steuerbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit zwei achsparallelen Tragwalzen, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Getriebe zur gemeinsamen Verdrehung der Achsen (34, 36) der beiden Tragwalzen (10, 12) in
dem Sinne vorgesehen ist, daß die Wirkrichtungen der radial verspannenden Kräfte jeweils in die gleiche
Ebene der Auflagekräfte ausrichtbar sind, wobei die Achse (34) der einen Tragwalze (10) mittels
eines Stellzylinders od. dgl. in Abhängigkeit vom Wickeldurchmesser selbsttätig gedreht wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet,
daß das Getriebe zwei miteinander kämmende Zahnsegmente (152,154) umfaßt, die mit den
Achsen (34, 36) der Tragwalzen (10, 12) drehfest verbunden sind (F i g. 4 und 5).
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Getriebe ein m den Tragwalzen
(10,12) symmetrisches, aus vier gleichlangen Stäben (58,60,62,64) gebildetes Gelenkviereck vorgesehen
ist und daß an dem in der Symmetrieebene der τ- 1.„„ u„r;„^i;„K<»n Aar Rolactnncxiwalze (18)
20
Druckmedium im Drosselventil zun.mmt (F. g 2).
™ Vorrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet,
daß die Kräfte auf die Achsen (34 36) der T~™alzen (10, 12) nach Große und R.chtung
Seinen Prozeßrechner (136) gesteuert werden.
dem der gemessene Istwert des Wicke.durchmesserT
zugeführt wird und der daraus .n einem Funktionsbildner
den richtigen Sollwert auf Grund der Ϊ eingegebenen Funktion erm.ttelt und auf em
Siriied (StellzyUnder 116) überträgt, das d.e Ver-Shwentng
der" Achse bzw. Achsen (34. 36) be- * '^Vorrichtung nach Anspruch !.dadurch gekennzeichnet
daß der Mantel der oberhalb der W.ckelrolle (14) angeordneten Belastungswalze (18) an den
Sälen Verlauf der Wickelrolle (14) anpaßbar ist. wöbeTin den Mantel gegenüber der Achse der BeIastungswalze
radial verspannende Kräfte eingeleitet werden, deren Größe in Abhäng.gke.t vom W.ckelrollendurchmesser
steuerbar ist und deren W.rkrichtungen
auf die Achse hin ger.chtet s.nd.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung /um Aufwickeln einer laufenden Bahn, insbesondere e.ner
Panier- oder Folienbahn, auf e.nen quer zur Bahn au richtung angeordneten Wickelkern zu e.ner W.ckclrol-Ie
mit mindestens einer zu dieser achsparalle en angetriebenen
Tragwalze und mit e.ner auf der Wickelrolle aufliegenden Belastungswalze, deren Achslage selbsttätig
an die Mantelfläche der W.ckelrolle anpaßbar und deren Auflagelast steuerbar ist.
Bei der bekannten Vorrichtung dieser Art (DT-AS 11 23 552) ist die Belastungswalze an ihren Enden an
elastischen Gliedern aufgehängt, wodurch sie veh der
Richtung der Mantellin.. der W.ckelrolle bei Abwe.-chung
von der Zylinderform selbsttätig anpaßt. Dah il i i esentlichen auf der gesamten Ar
chung von uei z-y·»·"·-· ■"·■·· " " D ' A
■»ι uiiu uau an uv.... ... «... ~j..
Hnrrh soil ein im wesentlichen auf der gesamten Ar-
Tragwalzen befindlichen, der Belastungswa ze 1» 4° Jurc ι soΛ " Auflagedruck auf die Wickelzugewandten
Gelenk (66) eine Um.enkrolleJJO) ^J^^^8^ Auslast der Belastungswalze wird derart gesteuert, daß die Gesamtlast auf die
Tragwalze(n) - bestehend aus dem Gewicht der WiIc-45
kelrolle und der Auflagelast - beim Wickeln weitgehend konstant gehalten wird. Es genügt jedoch beim
Wickeln dünner Bahnen nicht, lediglich mit konstanter Gesamtlast zu arbeiten. Vielmehr muß der Flächendruck
an den Auflagestellen zwischen Tragwal?.e(n)
drehbar angeordnet ist, über die ein Seil (72) geführt
ist, wobei das eine Ende des Seils am Maschinengestell und das andere an der Belastungswalze (18)
oder an einem mit dieser verbundenen Belastungsgewicht (20) befestigt ist, und daß weiterhin das der
Umlenkrolle diagonal gegenüberliegende Gelenk
(68) des Gelenkvierecks am Maschinengestell abgestützt ist und daß schließlich an dem Getriebe, vor- OTUCK an ucii nuiiujv-, „ , .
ist, wobei das eine Ende des Seils am Maschinengestell und das andere an der Belastungswalze (18)
oder an einem mit dieser verbundenen Belastungsgewicht (20) befestigt ist, und daß weiterhin das der
Umlenkrolle diagonal gegenüberliegende Gelenk
(68) des Gelenkvierecks am Maschinengestell abgestützt ist und daß schließlich an dem Getriebe, vor- OTUCK an ucii nuiiujv-, „ , .
zugsweise an jedem einer Tragwalze benachbarten 5° und Wickelrolle über die ganze Bahnbreite hinweg
-..---... „ . , . ,_ _._ __ j„„ ,it_ möglichst konstant sein.
Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung (DT-AS 1111 496) werden die Tragwalzen durch ein auf die
Unterseite der Wickelrolle wirkendes Druckluftkissen
zugsweise an jedem einer Tragwalze benah Stab (62, 64) des Gelenkvierecks, ein an den zugeordneten
Achsen (34 bzw. 36) drehfest angebrachter Schwenkhebel (42 bzw. 44) angelenkt ist
(F ig1)
8 '■ L ·, j j u b»rm « pnilastet Dadurch soll eine zu starke Durchbiegung der
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekem 55 entlaste^f ^ werden_ Hierdurch kann zwar
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurc g zeichnet, daß ein Drosselventil (78) zum Einstellen
des Drucks im Hohlraum (54) zwischen der Achse (34) und dem Mantel (30) der Tragwalze (10) vorgesehen
ist, wobei das Ventilgehäuse (82) des Drosselil d d Vtilköper (84) zwischen zwei reentlastet.
Dadurch soll eine zu starke gg
Tragwalze(n) verhindert werden. Hierdurch kann zwar der Flächendruck an den Auflagestellen zwischen den
Tragwalzen und der Wickelrolle, jedoch nicht die Durchbiegung der Tragwalzen selbst beeinflußt werhlb
i dt d für eine gute Wickelqualität
sehen ist, wobei das Ventilgehäuse (82) des ürosse.- ^ι^'ώΓ, £,. für eine gute wickelquali.ät
ventils und der Ventilkörper (84) zw.schen ,we. re- *>
JnJJeAJb »t Jg^ ^Jn T ,^n und
ventils und der Ventilkörper (84) zwis lativ zueinander beweglichen Teilen des Getriebes,
beispielsweise das Ventilgehäuse an einer festen Konsole (80), und der Ventilkörper (84) an einem
Stab des Gelenkvierecks, vorzugsweise an dem benachbarten Stab (64), befestigt ist, derart, daß bei
der Bewegung der Belastungswalze (18) unter dem Einfluß des zunehmenden Durchmessers der Wikkelrolle
(14) der Durchflußquerschnitt für das den. Deshalb ist dort der für eine gute Wickelqualität
erforderliche Kraftschluß zwischen Tragwalzen und Wickelrolle nicht gewährleistet.
Ausgehend von dem eingangs bezeichneten Stande der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine kraftschlüssige Berührung zwischen der Wickelrolle und der Tragwalze bzw. den Tragwalzen über die
gesamte Bahnbreite zu erzielen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI136368 | 1968-05-15 | ||
FI136368A FI42773B (de) | 1968-05-15 | 1968-05-15 | |
FI180868A FI46144C (fi) | 1968-06-26 | 1968-06-26 | Laite liikkuvan rainan kelaamiseksi. |
FI180868 | 1968-06-26 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1913420A1 DE1913420A1 (de) | 1969-11-27 |
DE1913420B2 true DE1913420B2 (de) | 1975-11-20 |
DE1913420C3 DE1913420C3 (de) | 1976-07-01 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3604649A (en) | 1971-09-14 |
CA932315A (en) | 1973-08-21 |
SE362630B (de) | 1973-12-17 |
GB1260004A (en) | 1972-01-12 |
DE1913420A1 (de) | 1969-11-27 |
FR2008581A1 (de) | 1970-01-23 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |